Fragenkatalog Flashcards
Was ist Primärenergie?
in der Natur vorkommende Energie vor der Aufbereitung
muss in andere Formen umgewandelt werden um die Energie zu nutzen
Primärenergieträger: Kohle, Gas, Erdöl
Was ist Endenergie?
die vom Verbraucher bezogene Energie
“was in der Steckdose ankommt”
Was ist Nutzenergie?
Wärme, Licht,…
Welche Gesetze gelten für die Energieumwandlung?
Gesetz des thermisches Gleichgewichtes
- zwei Systeme im Energieaustausch streben immer ein thermodynamisches Gleichgewicht an
Energieerhaltungsgesetz
- Energie kann nicht erschaffen oder vernichtet werden, sondern wird umgewandelt und übertragen
Entropie
- Energie verwandelt sich vom höheren ins niedrigere Niveau, Übertragung ist nie zu 100% möglich
tiefstmögliche Temperatur -272°C
Beispiele für Energieumwandlung
Fahrraddynamo: wandelt mechanische Energie in elektrische um
Verbrennung von Holz: gespeicherte chemische Energie wird in thermische- und Lichtenergie umgewandelt
Wie hoch ist der Endenergiebedarf eines Passivhauses?
15kW/m2
Was ist der Primärenergiefaktor?
Verhältnis von eingesetzter Energie zu gegebener Endenergie
Primärenergiefaktor des aktuellen Strommixes beträgt 2,4 -> 2,4kWh Primärenergie ergeben 1kWh Endenergie
Was ist eine Lebenszyklusanalyse?
Betrachtung eines Gebäudes während des ganzheitlichen Lebenszyklus
-> Planung, Realisierung, Nutzung, Demontage
-> jede dieser Phasen generiert Kosten, Material- und Energieströme, die man im Voraus betrachten sollte
Was sind Lebenszykluskosten?
eine am Lebenszyklus orientierte Kostenberechnung, die die Investitionskosten, Kosten während der Nutzung und der Demontage mit einbezieht
Was ist das Cradle-to-Cradle Prinzp?
Materialien werden so eingebaut, dass sie nach der Nutzungsphase demontierbar sind und bei neuen Bauprojekten eingebaut werden können
Was sind die Bestandteile einer DGNB-Zertifizierung?
4 Auszeichnungsstufen: Platin, Gold, Silber, Bronze
6 Kategorien für die Bewertung
- ökologische
- ökonomische
- soziokulturelle und funktionelle,
- technische
- Prozess-
- Standortqualitäten
Wie funktioniert die Erarbeitung eines Energiekonzeptes?
folgende Faktoren sollten in der Planung beachtet werden:
- Wärme/Kältebedarf
- Beleuchtung
- Standort
- Lüftung
- Wasser, Abwasser
- Materialien und Qualitäten
- Akustik
- Statik
- Anbindung
Was ist eine Nutzwertanalyse? Welche Vor- und Nachteile hat sie?
Bewertungsverfahren aus der Kostenrechnung, das nicht-monetäre Teilziele vergleichbar macht
Vorteile:
- Flexibilität des Systems
- direkte Vergleichbarkeit der Alternativen
- unvergleichbares wird vergleichbar gemacht
Nachteile:
- bei mehreren Entscheidungsträgern unterschiedliche Präferenzen für die Gewichtung und Auswahl der Kategorien
Was ist ein Wirkungsgrad?
Verhältnis des Einsatzes zum Ergebnis, ist immer kleiner als 100%
welchen Anteil hat die TA heute an den Gesamtbaukosten?
30-50%
Welche Bereiche sind besonders wichtig für den Carbon Footprint?
Mobilität
Heizen
Strom
Wohnen
Konsum
Welche Gestaltungsräume können für die Entwurfsarbeit der TA definiert werden?
Flächennutzungskonzept
Raumnutzungskonzept
Energetische Rahmenbedingungen
Kosten
Wie wird bei der Planung der TA vorgegangen?
- Energiestandard des Gebäudes
- Beginn mit dem meistbelasteten Raum
- Berechnung der auftretenden Wärme- und Kühllasten
- Findung der besten Lösung für das Gebäude und seine Nutzung
- ständige Abstimmung zwischen Architekten und Fachplanern
Welche sind die Bestandteile einer Energiebilanz im Kühlfall?
Was ist ein Passivhaus? Was sind die zu erreichenden Kriterien?
konsequente Nutzung innerer Wärmegewinne und solarer Gewinne; Lüftungsanlage mit WRG; keine herkömmliche Heizung notwendig
Heizlast max. 10W/m
Heizwärmebedarf max. 15kWh/m2a
U < 15W/m2K
Minimierung der Wärmebrücken
n50 Wert von max. 0,6 1/h
Welche Aspekte hat die Wirkung von Beleuchtung?
physiologisch
physikalisch
energetisch / ökologisch
philosophisch
wie hoch ist der optimale Fensterflächenanteil?
55%
Was ist Solarenergienutzung mittels PV
Umwandlung solarer Energie in elektrische Energie
PV-Anlage wandelt Sonnenlicht entweder in Gleichstrom (direkte Versorgung oder Speicherung in Batterien) oder in Wechselstrom (Einspeisung ins Netz) um
Was ist Solarthermie?
Absorption der solaren Energie über Sonnenkollektoren, Umwandlung solarer Energie in Wärmeenergie
Brauchwasser wird erwärmt und kann z.B. zum Duschen oder für eine Zusatzheizung verwendet werden
Welche verschiedenen Formen von Holzfeuerung gibt es?
Pellet Feuerung
Holzhackschnitzelfeuerung
Scheitholzfeuerung
offener/geschlossener Kamin
Welche Kriterien stehen zur Beurteilung von Energieerzeugungsvarianten zur Verfügung?
ökonomische Kriterien
- Investitionskosten
- Marktabhängigkeit
- Lebenszykluskosten
ökologische Kriterien
-CO2 Bilanz während des Lebenszyklus
- Wirkungsgrad
- Kombinationsmöglichkeiten mit technischen Anlagen
- Erscheinungsbild
- Komfort
- Nutzflächenverlust
Wie funktioniert eine Wärmepumpe?
-> Kältemittel wird erwärmt durch natürliche Wärmequelle (Erdreich, Grundwasser, Luft)
-> wird unter Druck gasförmig und erhitzt sich dadurch weiter
-> Abgabe der Wärme an den Wärmeverteiler
-> Abkühlen und somit verflüssigen des Kältemittels
Eine Wärmepumpe ist eine Kraft-Wärmemaschine, die unter Anwendung technischer Arbeit thermische Energie aus einem Reservoir aufnimmt und als Nutzwärme auf ein zu beheizendes System mit höherer Temperatur überträgt
Was ist das Funktionsprinzip eines Brennwertkessels? Was sind die Vorteile?
- Heizkessel für Warmwasserheizungen, der den Energieinhalt des eingesetzten Brennstoffes nahezu vollständig nutzt
- mit Brennwertkesseln wird das Abgas weitestgehend abgekühlt und dadurch auch die Kondensationsenthalpie des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes zur Wärmebereitstellung genutzt
Vorteile:
- Energieeinsparungen von bis zu 30%
- C02 Einsparungen von bis zu 50%
- effiziente Nutzung der Energie
- kann problemlos in allen Haushalten installiert werden
Was ist die Funktionsweise eines Blockheizkraftwerkes?
- BHKW produzieren durch das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Strom und Wärme in einer Anlage
- durch das Verbrennen von Brennstoff wird ein Generator angetrieben, der Strom erzeugt
- die dabei entstehende Wärme wird weiter verwendet, indem sie gespeichert und zum heizen oder Erwärmen genutzt wird
Vorteile:
- hoher Wirkungsgrad
- geringer CO2 Ausstoß
- Unabhängigkeit vom Wetter
Was ist das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung?
gleichzeitige Gewinnung von mechanischer Energie (wird in elektrische Energie umgewandelt) und Wärmeenergie (Heizung)
geringer Brennstoffbedarf, da kraft und Wärme gekoppelt sind
Wie teuer sind verschiedene Heizmethoden pro Jahr?
Elektroheizung: 5.800 €
Gas: 2.500 - 4.000€
Öl: 2.300€
WP: 1.300€
Pellets: 1.200€
Solaranlage: keine Nutzungskosten
Welche Möglichkeiten der Warmwasserbereitung gibt es?
Zentrale Warmwasseraufbereitung oder
Dezentrale Warmwasseraufbereitung
- wird an einzelnen Wasserhähnen verbaut, gt geeignet für Altbauten
Solarthermie
- Nachhaltigkeit, Gaspreisunabhängigkeit
- stark wetterabhängige Nutzung / Ausbeute
Warmwasserwärmepumpe
- nachhaltig, effizient, wetterunabhängig, gut regulierbar
- teure Investition
Nachtstromboiler
- günstige Anschaffung, geringer Platzbedarf
- teuer im Betrieb
Stromdurchlauferhitzer
- wenig Platzbedarf, hoher Wirkungsgrad, günstige Anschaffung
- teuer im Betrieb (hoher Stromverbrauch)
Was sind die Bestandteile einer Vollkostenberechnung?
alle Kosten, die innerhalb der Nutzungsdauer, runter gerechnet auf ein Jahr, anfallen
- kapitalgebundene Kosten (Investkosten)
- verbrauchsgebundene Kosten (Sekundär- und Endenergiekosten)
- betriebsgebundene Kosten (sonstige Wartungskosten)
Welche Kriterien für Luftqualität gibt es?
CO2 Gehalt (<1000ppm)
Luftverschmutzung: Geruchsbelastung, Staubbelastung, Sommersmog, Ozonbelastung
Luftfeuchtigkeit (40-80%)
Lufttemperatur (20-26°C)
Luftgeschwindigkeit (<1m/s)
methodische Ansätze für die Bestimmung des notwendigen Luftwechsels
Konzentrationsabfall-Methode
- Raum wird mit Tracegas gefüllt, Messung des natürlichen Konzentrationsabfalls durch Luftströmung
- mathematische Bestimmung des Luftwechsels
Konstant-Emissionsmethode
- Tracegas zu Beginn eingebracht und kontant gehalten
- Berechnung anhand der Gaszugabemenge, nicht der Entweichung
Rechnerische Methode
- Annahme eines perfekten Systems
- rechnerische Ermittlung anhand des Bedarfes
Aus welchen Bestandteilen besteht eine Lüftungsanlage?
Ventilatoren
- regelt den Volumenstrom durch die Lüftungskanäle
Heiz- und Kühlregister
- Wärmetauscher zum Erwärmen und Kühlen der Zuluft
Luftbefeuchter
- halten den Feuchtegehalt der Luft konstant
- befeuchten die Luft mit Wasser oder Dampf
- sensibles Bauteil, wartungsintensiv
Filter
- Partikel-Luftfilter reinigen die Luft und verhindern gleichzeitig das Verschmutzen der Bauteile
Schalldämpfer
- werden hinter dem Ventilator (größte Schallquelle) eingebaut
Drossel und Jalousieklappen
- werden in den Rohren eingesetzt, wo die den Querschnitt minimieren und stellen einen gleichbleibenden Volumenstrom ein
Volumenstromregler
- halten einen gegebenen Sollwert im Luftstrang
- benötigt auch einen Schalldämpfer
Brandschutz- und Rauchschutzklappen
- sicherheitstechnische Bauteile, die das Ausbreiten von Rauch und Feuer über die Lüftung verhindern
- schließen im Brandfall automatisch
Was sind die Schritte der Lüftungsplanung?
- Aufteilen des Gebäudes in Zonen
- Berechnung des Volumenstroms
- Luftmengenverteilung
- Filterauswahl, Festlegung Zuluftansaugung und Abluftabsaugung
- Auslegung des Kanalnetzes
- Dimensionierung der Luftdurchlässe
- Anlagenauswahl
- Schutzvorrichtung für Brand und Schall
- Regelung und Frostschutz
Welche Möglichkeiten der Beheizung gibt es?
Radiatoren
- hohe Leitung
- hoher Konvektionsanteil
- variable Länge
- optisch bedenklich
Konvektoren
- Einlass auch im Fußboden möglich
- hohe Vorlauftemperatur nötig (Ausführung nicht in Niedertemperatur und Brennwerttechnik)
- ausschließlich Konvektion (keine Strahlung!)
Fußboden- und Wandheizungen
- geringe Temperaturen nötig (hohe Energieeinsparung, da Raumtemperatur generell um 2°C reduziert werden kann)
- gleichzeitig als Kühlung nutzbar
, gleichmäßige Wärmeverteilung, keine Einschränkung der Nutzflächen
- sehr träges, langsames System
Deckenheizung
- Wärmestrahlung
- Problem: Wärme steigt nach oben
Wie hoch ist der Heizwert von Holz im Vergleich zu dem von Öl?
ca. 40% des Heizwertes von Öl
Welche Möglichkeiten gibt es, die Kühllast zu beeinflussen?
- Ausrichtung der Fensterflächen
- Art der Verglasung
- Art und Lage des Sonnenschutzes
- Größe der Fensterfläche
- Art der Lüftung
- Einsatz passiver Kühlung
- Konstruktionsweise der raumumfassenden Bauteile
Was ist adiabate Kühlung?
Verdunstungskühlung
Bei der Verdampfung wird dem Wasser Wärmeenergie entzogen
Welche Möglichkeiten der Kühlung eines Raumes gibt es?
- kombinierte Fußbodenheizung mit Kühlung
- Deckenkühlung
- Betonkernaktivierung
- kontrollierte Nachtlüftung
- adiabate Kühlung
Kälteerzeugung über
- Kompressionskältemaschinen (Wärmepumpe)
- Sorptionskältemaschinen
- Klimaanlagen
Woraus setzt sich die Kühllast eines Raumes zusammen?
Summe aller äußeren und inneren Kühllasten
- Wärmeabgabe Personen
- Wärmeabgabe Beleuchtung
- Wärmeabgabe Maschinen und Geräte
- Wärmeabgab durch Stoffdurchsatz
- Wärmestrom durch Bauteile
- Wärmetransmission durch Fenster
- Wärmeeintrag durch Fugenlüftung
Was versteht man unter Wärmequellen?
die Summe aller erwärmenden Wärmeströme
- Transmission (Wärmeeintrag durch transparente Flächen)
- interne Wärmeeinträge
Was sind Wärmesenken?
die Summe aller abkühlenden Wärmeströme
- Lüftung durch Infiltration und Fensteröffnungen
- Lüftung durch Zuluft der RLT Anlage
- Strahlungsverluste opaker Oberflächen
- Kälteeinträge durch Verteilleitungen und -kanäle des Trinkkaltwassersystems und des Kühlwassersystems
Leistungsfähigkeiten von Wärmequellen
- Wandheizkörper (Heizplatten, Heizrippen) -> 1-2kW
- Fußbodenheizung -> 70 W/m2
- Konvektor -> 1-2kW
- Lüftungsanlagenheizung -> 30W/m2
Leistungsfähigkeiten von Wärmesenken
- Kühldecke -> 80W/m2
- Kühlsegel -> 130W/m2
- Fußbodenkühlung -> 25W/m2
- Absorptionsmaschine KWKK -> 10kW
- Klimaanlage 6-10kW
- Lüftungsanlagenkühlung -> 20W/m2
Welche Möglichkeiten einen Raum zu Kühlen gibt es?
Fußbodenkühlung
Deckenkühlung
Betonkernaktivierung
kontrollierte Nachtlüftung
Fensterlüftung
adiabate Kühlung mit Lüftungsanlage
Fassadenlüftungssystem mit PCM
Kompressionskältemaschinen (Wärmepumpe)
Klimageräte
Wie lässt sich die Kühllast beschränken?
Reduzierung der internen Wärmelasten
- effiziente Beleuchtung
- energiesparende Geräte
Reduzierung der externen Wärmelasten
- Fensteranteil Fassade <50%
- außenliegender Sonnenschutz
- bedarfsangepasste Lüftung
Gebäudemasse
- möglichst viel Masse vorsehen
- keine angehängten Decken
wo liegt der optimale Fassadenöffnungsanteil?
40-60% bei Südfenstern
10-15% bei Nordfenstern
solare Gewinne im Winter gut, im Sommer nicht
Wie sieht der Planungsprozess bei der Dimensionierung von Schmutzwasserleitungen aus?
Berechnung des Schmutzwasserabflusses
Abflusskennzahl je nach Gebäudeart bestimmen
Aufsummieren der Anschlusswerte der einzelnen Sanitärobjekte
Festlegung des Gefälles der Grundleitungen
Wahl eines Rohrquerschnittes anhand einer Bemessungstabelle
Welche Arten von Abwasser werden in der Entwässerung betrachtet?
Schmutzwasser
Regenwasser
(Mischwasser)
Welches Gefälle und welche Dimensionierung findet sich in der Regel bei Schmutzwasserleitungen?
Fallleitungen > DN70 (bei WC Becken DN100)
Grundleitungen >DN100, Gefälle 1-5%
Kanalanschluss allg. >= DN150
Wozu benötigt ein Gebäude im Rahmen der Entwässerung Entlüftungsleitungen?
- Abbau des Druckes in der Fallleitung, der durch verdrängte Luft in der Fallleitung entstehen kann
- Verhinderung eines Unterdruckes im gerade benutzten Fallstrang
Was sind die Bestandteile eines Entwässerungsgesuches?
Lageplan
bauliche Anlagen
Entwässerungsanlagen
Brunnen, Sickeranlagen, Revisionsschächte usw
Grundrisse, Schnitte
Wie läuft die Regenentwässerungsplanung ab?
Formel: Qr = r(D, T) * C * A * 1/10000
1. Berechnung der Regenspende r(D,T)je nach Lage des Gebäudes
1. Ablesen des Abflussbeiwertes c (abhängig von der Art der Niederschlagsfläche)
1. Berechnung der wirksamen Dachfläche A
1. Wahl einer passenden Dachrinne
1. Dimensionieren der Fallleitungen
Was ist der Abflussbeiwert?
Maß für die zeitliche Verzögerung des Abflusses
Verhältnis von tatsächlichem Abfluss in die Entwässerungsanlage und dem Niederschlag im Bemessungsfall
Kann aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit des Daches Regenwasser versickern oder verdunsten, so ist c geringer als 1,0
man unterscheidet zwischen
wasserundurchlässige Flächen: 1,0
teildurchlässige und schwach ableitende Flächen: 0,3-0,7
wasserdurchlässige Flächen: 0,0
Welche Integrationsmöglichkeiten von PV in einem Gebäude gibt es?
Dach oder Fassade
Additiv (vorgehängt bzw. aufgeständert)
-> günstig, variabel, hohe Effizienz
-> Erfordert Verankerung bzw. Beschwerung gegen Windsog
Bauteilersetzend
-> großer Gestaltungsspielraum, kostenintensiv
Gebäudehülle bildend
-> hohe gestalterische Qualität, nicht optimal Ausrichtung, sehr kostenintensiv
Wo liegt die Amortisation von PV Anlagen?
10 Jahre
Was ist die Funktionsweise von Solarthermie?
Sonnenkollektoren nehmen über einen Absorber Sonnenenergie auf und wandeln diese in Wärmeenergie um
-> Wärmeenergie wird mittels einer Flüssigkeit oder eines Gases in einen mit Wasser gefüllten Tank, dem Solarspeicher, übertragen
Mithilfe eines Wärmetauschers kann die Wärmeenergie für die Warmwasseraufbereitung für Trinkwasser und Heizzwecke genutzt werden
Was ist die Funktionsweise on PV-Anlagen?
PV-Zelle wandelt durch Verwendung des photovoltaischen Effektes Sonnenenergie in Elektrizität um
durch die Beleuchtung der Vorderseite der Zellen entsteht eine elektrische Spannung zwischen der Vorder- und Rückseite der Zelle
eine einzelne Zelle produziert eine Spannung von etwa 0,5V, weshalb sie in Reihe zu Solarmodulen geschaltet werden
Nenne verschiedene Formen von regenerativen Energien
Windenergie
Sonnenenergie
Biomasse
Wasserkraft
Geothermie
